مدل‌سازی اثر نانوذرات بر روی بهینه‌سازی فرآیند انحلال و خود انحرافی اسید در مخازن کربناته و مقایسه آن با اسید معمولی

Abstract

سیالات در مناطق پرتراوا به نسبت محیط کم تراوا تحرک بیشتری دارند. بنابراین اسید بیشتر به سمت این مناطق می‌رود اما واضح است که مناطق کم تراوا نیازمند عملیات اسیدکاری هستند پس نیاز به یک عامل منحرف کننده مانند نانوذرات است. انجام آزمایشات برای حالات و شرایط خاص در آزمایشگاه نیازمند زمان و هزینه است و چه بسا گاهی برای بهبود نتایج، یک آزمایش نیز چند بار تکرار شود. همچنین تاثیر پارامترهای خاص بر یکدیگر و نتایج آزمایش نیز مشخص نیست پس به این دلایل نیاز به کار مدل‌سازی محسوس است و باید انجام گیرد. در این کار ابتدا شبیه‌سازی اسید متعارف انجام شده است تا میزان حجم مورد نیاز برای رسوخ اولیه بدون ایجاد انحراف در اسید به دست آید. سپس اثر نانوذرات از قبیل تحرک نانوذره در محیط با توجه به تئوری حرکت تصادفی ذرات در محیط مورد بررسی قرار گرفت و همچنین از مدلی برای اتصال و جدایش ذرات از سطوح نیز استفاده گردید. نهایتا ژل با ایجاد مقاومت در مقابل لایه های پرتراوا باعث هدایت اسید به سمت مناطق کم تراوا می‌شود. برای میزان ژله‌ای شدن اسید باید به ترم ایجاد تجمعات پرداخت. در انتها نیز با استفاده از مدل گرانروی کریگر میزان تغییر در گرانروی سیال به دست می‌آید و اسید ماهیت هدایت به سمت مناطق کم تراوا را به دست می‌آورد. با توجه به نتایج، اسید نانوذره‌ای باعث می‌شود در حجم تزریق کمتری به رسوخ رسیده و این بدین معنا است که به نسبت اسید معمولی عملیات بهینه‌تری وجود داشته است. در ادامه این نکته که افزودن نانوذرات به طور میانگین حجم رسوخ را تا 50% کاهش می‌دهد به‌دست می‌آید.